میکروتوم (Microtome) یکی از ابزارهای اساسی و بسیار مهم در آزمایشگاه‌های پاتولوژی، بافت‌شناسی، و تحقیقات زیستی است. وظیفه اصلی این دستگاه، برش دادن نمونه‌های بافتی به برش‌های بسیار نازک (معمولاً در حد چند میکرومتر) است تا بتوان آن‌ها را با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری مشاهده و تحلیل کرد. دقت و ظرافت کار با میکروتوم، کلید دستیابی به نتایج تشخیصی یا تحقیقاتی قابل اعتماد است. این راهنما به شما کمک می‌کند تا با اصول کار، اجزای اصلی، و نحوه صحیح استفاده از این دستگاه آشنا شوید.

آشنایی با اصول و اجزای اصلی میکروتوم

میکروتوم در واقع یک دستگاه برش دقیق است که با استفاده از تیغه‌های بسیار تیز (معمولاً از جنس فولاد یا شیشه/الماس برای نمونه‌های خاص)، لایه‌های نازکی از نمونه بافتی را جدا می‌کند. این فرآیند به منظور آماده‌سازی نمونه برای رنگ‌آمیزی (مانند هماتوکسیلین و ائوزین - H&E) و بررسی دقیق‌تر ساختارهای سلولی و بافتی زیر میکروسکوپ انجام می‌شود.
اجزای کلیدی یک میکروتوم معمولی شامل موارد زیر است:

تیغه‌گیر (Blade Holder): محفظه یا نگهدارنده‌ای که تیغ بسیار تیز در آن قرار می‌گیرد. این بخش معمولاً قابلیت تنظیم زاویه تیغه را دارد تا بهترین کیفیت برش را ارائه دهد.
پایه نمونه (Specimen Holder / Chuck): قسمتی که بلوک بافتی (که از قبل در پارافین یا مواد تثبیت‌کننده دیگر جاسازی شده است) در آن محکم می‌شود. این پایه قابلیت چرخش و تنظیم دقیق موقعیت نمونه را فراهم می‌کند.
مکانیزم پیش‌روی (Advance Mechanism): قلب تپنده میکروتوم؛ این مکانیزم مسئول جلو بردن دقیق بلوک بافتی (یا تیغه) به اندازه ضخامت برش مورد نظر قبل از هر بار برش است. این پیش‌روی معمولاً با واحدهای میکرومتری تنظیم می‌شود.
دسته یا چرخ تنظیم (Handwheel / Flywheel): چرخ بزرگی که توسط کاربر برای حرکت دادن دستی مکانیزم پیش‌روی و انجام عمل برش به کار می‌رود. این چرخ معمولاً دارای قفلی است تا بتوان بلوک را در موقعیت دلخواه ثابت نگه داشت.
بدنه اصلی و پایه: ساختار کلی دستگاه که تمام اجزا را در خود جای داده و پایداری لازم را برای برش‌های دقیق فراهم می‌کند.

مراحل آماده‌سازی نمونه برای برش

قبل از اینکه بتوانید با میکروتوم کار کنید، نمونه بافتی باید مراحل آماده‌سازی خاصی را طی کند:
ثبیت (Fixation): بافت برداشته شده از بدن بلافاصله در محلول‌های فیکساتیو (مانند فرمالین ۱۰٪) قرار داده می‌شود تا از فساد و تجزیه آن جلوگیری شده و ساختار سلولی تا حد امکان حفظ شود.
مکان‌یابی (Processing): بافت ثابت شده تحت فرآیندی قرار می‌گیرد که شامل حذف آب (Dehydration) با استفاده از الکل در غلظت‌های مختلف و سپس شفاف‌سازی (Clearing) با حلال‌هایی مانند زایلن است.
نفوذ پارافین (Infiltration): پس از شفاف‌سازی، بافت در پارافین مذاب قرار داده می‌شود تا پارافین به درون بافت نفوذ کرده و جایگزین حلال‌ها شود.
قالب‌گیری (Embedding): در نهایت، بافت اشباع شده با پارافین درون قالبی ریخته شده و اجازه داده می‌شود تا پارافین سرد و جامد شود و یک بلوک پارافینی سفت و یکنواخت ایجاد گردد. این بلوک همان چیزی است که در میکروتوم قرار می‌گیرد.

فرآیند گام به گام کار با میکروتوم

پس از آماده‌سازی بلوک پارافینی، نوبت به کار با خود دستگاه می‌رسد:
نصب تیغه: ابتدا تیغه بسیار تیز را با دقت و احتیاط فراوان در تیغه‌گیر قرار دهید. زاویه تیغه بسیار مهم است؛ زاویه نامناسب می‌تواند منجر به برش‌های نامنظم، پارگی بافت، یا آسیب به تیغه شود. معمولاً زاویه‌ای بین ۳ تا ۷ درجه توصیه می‌شود.
نصب بلوک نمونه: بلوک پارافینی حاوی بافت را در پایه نمونه (Chuck) محکم کنید. اطمینان حاصل کنید که بلوک به درستی و بدون لغزش در جای خود قرار گرفته است.
تنظیم اولیه موقعیت نمونه: با استفاده از دسته یا چرخ اصلی، بلوک را به سمت تیغه حرکت دهید تا سطح بلوک (و در نتیجه بافت) به نزدیکی تیغه برسد. این کار باید به آرامی و با دقت انجام شود تا از برخورد ناگهانی و آسیب به تیغه یا نمونه جلوگیری شود.
تنظیم ضخامت برش: ضخامت برش مورد نظر را با استفاده از صفحه تنظیم ضخامت دستگاه انتخاب کنید (معمولاً بین ۱ تا ۵۰ میکرومتر، بسته به نوع تحقیق). برای شروع، ضخامت‌های بیشتر (مثلاً ۱۰-۲۰ میکرومتر) معمولاً راحت‌تر برش داده می‌شوند.
انجام اولین برش‌ها (Trimming): معمولاً برای برداشتن لایه اول پارافین که ممکن است ناهموار باشد و همچنین برای رساندن بافت به سطح بلوک، نیاز است که چند برش اولیه با ضخامت بیشتر (یا حتی با خاموش کردن مکانیزم پیش‌روی دقیق و استفاده از حرکت درشت‌تر) انجام شود تا سطح برش یکنواخت گردد.
شروع برش‌های منظم: پس از انجام برش‌های اولیه و رسیدن به سطح مناسب بافت، مکانیزم پیش‌روی را فعال کنید و با حرکت دادن آرام و پیوسته چرخ اصلی، شروع به برش زدن بلوک کنید. هر بار که چرخ را به طور کامل می‌چرخانید، مکانیزم پیش‌روی، بلوک را به اندازه ضخامت تعیین شده جلو می‌برد و آماده برش بعدی می‌شود.
برداشتن برش‌ها: برش‌های نازک ایجاد شده معمولاً روی تیغه باقی می‌مانند. با استفاده از یک پنس یا قلم موی مخصوص، می‌توانید این برش‌ها را به آرامی از روی تیغه برداشته و در ظرف حاوی آب گرم (که باعث باز شدن و صاف شدن برش می‌شود) قرار دهید. سپس برش‌های صاف شده را با دقت بر روی لام شیشه‌ای منتقل کرده و برای رنگ‌آمیزی آماده می‌کنید.
نظافت دستگاه: پس از اتمام کار، حتماً تیغه را با احتیاط خارج کرده و دور بیندازید. سطح دستگاه و پایه نمونه را از بقایای پارافین و نمونه پاک کنید تا برای استفاده بعدی آماده باشد و از تجمع آلودگی جلوگیری شود.

نکات مهم و ملاحظات ایمنی

تیغه‌های بسیار تیز: تیغه‌های میکروتوم فوق‌العاده تیز هستند و می‌توانند به راحتی باعث بریدگی‌های عمیق شوند. همیشه با نهایت دقت و احتیاط با آن‌ها کار کنید و از دستکش استفاده نمایید.
تنظیم صحیح زاویه تیغه: این مورد برای کیفیت برش و جلوگیری از آسیب به تیغه حیاتی است.
پرهیز از فشار زیاد: وارد کردن فشار بیش از حد به چرخ اصلی می‌تواند باعث آسیب به مکانیزم دستگاه یا ایجاد برش‌های نامنظم شود.
نظافت منظم: تمیز نگه داشتن دستگاه از پارافین و بقایای بافتی، عمر دستگاه را افزایش داده و از بروز خطا در برش‌ها جلوگیری می‌کند.
دمای محیط: دمای محیط می‌تواند بر روی سفتی پارافین و کیفیت برش تأثیر بگذارد. محیط‌های با دمای ثابت و خنک‌تر معمولاً برای برش‌دهی ایده‌آل هستند.
انواع میکروتوم‌ها: علاوه بر میکروتوم‌های پارافینی، انواع دیگری مانند میکروتوم‌های انجمادی (Cryostat) برای برش بافت‌های منجمد و میکروتوم‌های اولترا (Ultramicrotome) برای برش‌های فوق‌العاده نازک (نانومتر) برای میکروسکوپ الکترونی وجود دارند که هر کدام اصول کار و آماده‌سازی خاص خود را دارند.

جمع‌بندی
کار با میکروتوم ترکیبی از دقت فنی، درک اصول بافت‌شناسی، و رعایت نکات ایمنی است. با تمرین و آشنایی با مراحل آماده‌سازی نمونه و تنظیمات دستگاه، می‌توانید برش‌های با کیفیت و یکنواختی تهیه کنید که اساس بسیاری از تشخیص‌های پزشکی و تحقیقات علمی هستند. یادگیری نحوه کار با این دستگاه نیازمند صبر و دقت است، اما نتایج آن، ارزشمندترین دستاورد را در مطالعات میکروسکوپی به همراه دارد.

محصولات مرتبط